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外星科技哪有那~麼好用?──談《X檔案》裡各式陰謀論

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2018/01/15 ・2731字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 526 ・七年級

本文由 FOX 委託,泛科學企劃執行

文/洪郁真

膾炙人口的《X檔案》在 2018 年回歸,穆德和史卡利再度聚首,除了繼續打情罵俏,也繼續一頭撞入各種神秘的謎團中。圖/劇照

膾炙人口的經典影集《X檔案》(The X-Files)在 2018 年回歸到我們的眼前,在這一季中,穆德和史卡利再度聚首,除了繼續打情罵俏,也繼續一頭撞入各種神秘的外星謎團中。

上一季其中一個驚人的謎團貌似終於解開:原來陰謀單位隱瞞了這~麼久的外星人資訊,就是覬覦外星人的高科技可以讓他們研發出隱形戰鬥機等等「強力外掛」……嗎?

神秘的科技、先進的機械、強大的能源,出現在科幻影集中各種酷炫先進的外星科技,往往只要主角一拿到手,再聚集全地球科學天才們努力研究個幾年,就能快速幫助人類文明大躍進──但,真的是這樣嗎?

如果哪天外星人真的把一種先進的科技擺在人類面前,我們會不會根本無法理解呢?

地球人連自己的文明謎團都搞不定

雖然人類目前為止還沒在宇宙中找到外星文明存在的明確證據,但反觀我們所處的地球,可是有各式各樣科學界與考古學家還難以下定論,激起世人無限遐想的古文明遺跡與歐帕茲(Out-of-place artifact,意指在不該出現的地方出土的人造物)。

例如「金字塔」就是最好的例子。古代世界七大奇蹟建築中唯一留存至今的「古夫金字塔(Great Pyramid of Giza)」,近期被科學家利用宇宙射線,發現了一個隱藏 4500 年沒被後人發現的神秘空間!這個密室至少有 30 公尺長、數公尺高,目前只能推測並非墓室,但不論目的究竟是做什麼用,都讓已經充滿謎團的金字塔謎上加謎。

祕魯納斯卡沙漠上繪製著各種圖騰的「納斯卡線條」至今仍是未解之謎。  圖/monikawl999 @Pixabay

除此之外,1936 年在伊拉克出土,由美索不達米亞古文明製造類似電池結構的「巴格達電池(Baghdad Battery)」,祕魯納斯卡沙漠上繪製著各種圖騰的「納斯卡線條(Nazca Lines)」,這些充滿傳說與神祕感的古文明遺跡,也難怪讓「那個時代的人怎麼會做出這種東西,該不會跟外星人有關?受到外星科技的幫忙?」這種說法歷久不衰。

這個外星人有多高科技?問問卡爾達肖夫吧

現代人類已實現不少讓人目瞪口呆的黑科技,但我們該怎麼判斷一個外星文明發展到了什麼水準呢?目前最常用的判斷標準是由蘇聯科學家卡爾達肖夫(Nikolai Kardashev)在 1964 年提出的「卡爾達肖夫指數(Kardashev Scale)」。這個「外星文明分級制」採用了與科技發展息息相關的「能源」為判斷指標。

第一級(K1)是能夠利用整個故鄉行星的能源。

以地球為例,先撇除石化燃料與核能不論,光是地球接收太陽光的功率約可達到 1016 瓦,但目前人類產生的功率連這個數字的 2% 都不到,至少還要發展個數百年,等到整個星球鋪滿太陽能板的那一天,地球才有資格進入 K1 俱樂部。

第二級(K2)則代表一個文明能擷取該星球圍繞的恆星的全部能源(例如太陽的功率就有 4×1026 瓦),並能打造出以光速飛行至其他星系的太空飛船。

美國科學家弗里曼戴森曾提出一種包圍整顆太陽以獲取巨大能量的構想「戴森球(Dyson Sphere)」,既然隔壁棚的火星人還沒成功,看來我們還是有機會的(咦)。

弗里曼戴森曾提出一種包圍整顆太陽以獲取巨大能量的構想「戴森球」。 圖/wikipedia

當文明來到了第三級(K3),使用的能源就是整個星系了。

如果人類文明能再發展個 2、3000 年,掌握全銀河系的能量,別說是目前最先進的太空探索技術公司《SpaceX》描繪的火星旅行,周末想穿過蟲洞去 1402 光年外的系外行星 Kepler-452b 小旅行也不是夢了吧。

因此以人類現在還沒進入 K1 俱樂部的技術水平,面對在《X檔案》中已經能夠跨星系移動(雖然常常在地球墜機)、三不五時來地球 Say Hello,至少是 K2 等級的外星人,地球人有能力把他們的技術搬來用嗎?

《X檔案》中的外星人已經能夠跨星系移動(雖然常常在地球墜機)、三不五時來地球 Say Hello,估計至少是 K2 等級。圖/劇照

了解外星人的「常識」,我們可能需要先換個腦袋:科學典範轉移

但就算外星人哪天真的在我們面前現身,送上一項高科技道具,或分享一個人類不知道,卻已是宇宙科學聯盟公認的科學知識,也不太可能立即對地球文明產生天翻地覆的變化,甚至外星人還得坐下來,喝個長達百年的下午茶,等待全球科學家吵一架,為什麼呢?

只要回想十六世紀哥白尼剛首次提出「地球繞著太陽轉」時,世人的反應或許你就可以理解了。雖然現在的我們已從日心說、天體力學一路進入到相對論,但對於從二世紀開始就接受托勒密「地心說」的科學界來說,當時哥白尼大概就像是大喊著「我的左眼寄宿著真紅眼黑龍」的中二病(誤)

地心說」與「日心說」對於天文學截然的不同解釋方式,就是 孔恩所提的「典範轉移」最好的例子。圖片/by Booyabazooka [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons

科學哲學家孔恩(Thomas Kuhn)曾在其著作《科學革命的結構(The Structure of Scientific Revolution)》解釋,世人熟悉的「常態科學(normal science)」並不是單純的知識向上累加,而是某個科學社群共同約好,要透過怎麼的遊戲規則來「解謎」,例如有哪些預設的前提?哪些方法可以被接受?而這串解謎方法稱之為「典範」,然後研究人員們再共同按照這套典範建立起一套穩定科學體系。

但是當舊典範發展到極限,會遇上一些難以解釋的「異常現象(anomalies)」,這時如果出現能更好解釋問題的新典範,經過反覆的實驗論證,才可能發生典範轉移(paradigm shift)。典範轉移可是涉及科學研究的世界觀改變(如太陽繞地球改成地球繞太陽)以及核心概念的不可共量性(Incommensurability),也就是研究基礎重來、教科書改寫與科學史重寫的超級大事,也難怪科學家往往需要花上很長的時間,才可能下定決心轉換典範。

因此即使天降超高水準的外星科技或能解釋更多當前科學難解之謎的「新知」,人類也可能會從錯誤的研究角度出發進入撞牆期,或因為無法理解而乾瞪眼吧。

如果哪一天拿到了高科技的外星技術,我們究竟要如何解謎、突破已有的科學困境,這些煩惱就留給科學家們去處理吧~我們一般人還是繼續享受精彩的科幻影集《X檔案》,沉浸在那些外星科技以及陰謀詭計帶來的刺激吧!

我們一般人還是繼續享受精彩的科幻影集《X檔案》,沉浸在那些外星科技以及陰謀詭計帶來的刺激吧! 圖/劇照

《X檔案》全新一季就在 FOX,每週四晚間 10 點全球同日首播!

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保留海洋中的絢麗色彩——海科館陳麗淑博士專訪

科學月刊_96
・2021/09/30 ・5120字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文由海洋保育署廣告企劃,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 作者:採訪撰稿 ∕ 謝育哲 ∕ 本刊主編

大海中美麗的珊瑚礁是許多海洋生物的棲地,但由於海洋環境汙染及氣候變遷等問題,珊瑚的生存不斷受到壓迫,珊瑚白化問題更是屢見不鮮。為了讓一般大眾也能保育珊瑚,由海科館陳麗淑博士等人團隊從澳洲引進的「珊瑚觀測」,用簡單色卡上的顏色與觀測珊瑚進行比對,就能評估該珊瑚的健康狀況。此外,海科館及海保署也進行更多的計畫與推廣,讓全民一起守護海底美麗的珊瑚。

圖/Pexels

海中有著形形色色的生物,如果要挑選出一種外觀最令人印象深刻的,肯定是色彩斑斕綺麗的珊瑚了!許多人常會誤認珊瑚是一種植物,但牠其實是不折不扣的動物。事實上,珊瑚是由許許多多的珊瑚蟲(coral polyps)所形成的群體。目前全世界共有 800 多種的珊瑚,而由珊瑚組成的珊瑚礁(coral reef)更是許多海洋魚類生存的家園。

但由於珊瑚生長速度極慢,每年僅增長約 10 公分,且十分脆弱,近年來又因氣候變遷與海洋汙染等問題,造成珊瑚的生存出現危機。因此,保護珊瑚人人有責,但身為一般人的我們又該如何保育這些美麗又珍貴的海洋生物呢?本次《科學月刊》專訪了國立海洋科技博物館(以下簡稱海科館)的研究員陳麗淑博士,看看有哪些保護珊瑚的方式,以及介紹從澳洲引進的珊瑚觀測(coral watch)方法吧!

珊瑚遇到了什麼危機?

關於珊瑚,我們最常聽到的是「珊瑚白化」(coral bleaching)。但珊瑚白化代表什麼?又是什麼造成了珊瑚白化呢?

白化的軸孔珊瑚(Acropora spp.)與背景中的健康軸孔珊瑚形成對比。圖/WIKIPEDIA

由於珊瑚對於生存環境的溫度十分敏感,一般來說,對珊瑚而言最自在的水溫環境為 23~28℃,而生存的極限溫度範圍則為 18~32℃,若超過這個溫度區間,對珊瑚來說即為太冷或太熱的環境。陳麗淑表示,一但海水溫度超過 32℃,珊瑚就會出現白化現象。當然不是所有的珊瑚都會同時白化,各種珊瑚因生長速度不同,白化現象發生的情形也會有所差異。一般來說,生長速度較快的枝狀珊瑚比較容易白化,而團塊狀珊瑚則比較有抵抗力。

不過珊瑚到底是怎麼「變白」的?其實珊瑚白化詳細原因,是因為當環境溫度出現劇烈變化時,珊瑚內部的共生藻數量就會下降。由於共生藻是珊瑚繽紛色彩的來源,因此在珊瑚內部的共生藻數量多時,顏色就會飽滿鮮豔,而當共生藻離開珊瑚後,珊瑚的顏色便會越變越淡,最後白化,若後續沒有適當保護與處置,珊瑚就可能會因而死亡。所幸珊瑚白化並不是不可逆的,只要海水溫度回到適合珊瑚生存的溫度,珊瑚就會逐漸穿上牠美麗的彩衣,恢復原本繽紛的色彩。

過去臺灣周遭海域曾出現過多次珊瑚大量白化的現象,陳麗淑表示,珊瑚大規模的白化的情形主要集中發生在夏季,甚至在去(2020)年夏季就曾發生珊瑚大量白化的現象,由於當時的海水溫度偏高,且維持時間較長,使得臺灣各地出現珊瑚白化的情形。不過好消息是,根據調查,今(2021)年還未發生大規模的珊瑚白化,且時節已進入秋季,海水溫度下降,至少目前珊瑚不會面臨溫度升高的生存壓力。不過,陳麗淑也語重心長地提醒:「近年來海水溫度過高的發生頻率相較以往提高了不少。」令人擔心的是,若海水溫度升高頻繁,將可能嚴重衝擊珊瑚的生存。因此,我們必須想辦法保護珊瑚。

圖/Pexels

一般人該怎麼保護珊瑚?老嫗能解的「珊瑚觀測」

對一般大眾來說,並不是所有人都具備珊瑚的相關知識,對此,陳麗淑一直在思考該用什麼方法,才能讓沒有專業知識背景的大眾能參與保育珊瑚的活動呢?在公民科學領域中,有個名為「珊瑚礁體檢」(reef check)的珊瑚監測計畫。但由於珊瑚礁體檢的入門門檻較高,需要先經過一定時數的課程訓練,且所費不貲,因此這並不是一項適合所有人的方法。

這時陳麗淑想到了「珊瑚觀測」。事實上,珊瑚觀測約莫在 2009 年就已有人引進臺灣,但當時並未受到大量關注。直到 2018 年,陳麗淑帶領的團隊開始重新研究珊瑚觀測的方式,發現其背後的科學大有學問,也可簡化成任何人都能理解並運用的珊瑚監測方式。

珊瑚觀測主要是透過一張卡片,上頭有 4 種由淺至深的色調。陳麗淑表示,這些色調涵蓋了約 70~80% 的珊瑚種類,即使無法囊括其他特殊顏色的珊瑚,但卡片上的設計對普通人來說已是綽綽有餘。而觀測方法也很簡單,任何人只要帶著這張卡片潛水至珊瑚旁,將卡片上的顏色與想觀察的珊瑚顏色進行比對與拍照即可。如果是前往水深 6 公尺以上的區域,則建議觀測時攜帶光源,以避免色差造成的誤判。前文有提到,珊瑚的顏色代表其內部共生藻早的數量,當共生藻數量越多,珊瑚顏色越深,也就代表越健康;反之,若顏色越淡則代表珊瑚的健康可能出現狀況了。

因藻類過度生長而造成的珊瑚白化 。圖/WIKIPEDIA

陳麗淑說明,珊瑚觀測背後的科學基礎十分紮實。這套由澳洲昆士蘭大學(The University of Queensland)學者馬歇爾(Justin Marshall)等人組成的團隊研發設計。團隊將珊瑚搬至實驗室中進行一系列實驗,觀察在各溫度區段中,不同溫度會如何影響珊瑚中的共生藻數量,並記錄珊瑚的顏色變化。在經過嚴謹的科學實驗後,馬歇爾團隊將其簡化並歸納成珊瑚觀測的色卡。陳麗淑表示,這套化繁為簡的觀測方式在經過推廣後,許多保育團體對於珊瑚觀測的接受度都非常高,能進而達到推廣珊瑚保育目的。

海洋公民科學知識報你知

珊瑚觀測

珊瑚觀測是一項由澳洲昆士蘭大學學者所辦理的非營利全球珊瑚礁監測計畫,將珊瑚的顏色變化標準化後,製作成珊瑚健康色卡,提供一種簡單的方法用以評估珊瑚健康,並為 CoralWatch 的全球數據庫做出貢獻。大家可以使用這些色卡協助科學家收及數據,支持珊瑚礁監測工作。

另外,珊瑚觀察也透過與世界各地的志願者合作,包括了潛水中心、科學家、學校團體、遊客參與其中,讓大眾更加了解珊瑚礁白化、氣候變化對於珊瑚礁的影響。

保育珊瑚面臨哪些困境?

雖然保育珊瑚是許多人的共識,但過程中依然面臨到許多的挑戰及困難。目前最常見的是海洋垃圾問題。由於珊瑚本身不會移動,當海洋垃圾在海中漂浮時不慎卡在珊瑚上,若沒有人為協助清理,則非常有可能造成珊瑚死亡。

圖/Pexels

陳麗淑舉例說明,由於今年 5 月起爆發 2019 冠狀病毒疾病(COVID-19)的本土疫情,位於基隆的潮境公園也為了防疫而禁止一般人下水。但當研究人員下水觀察後發現,因為沒人下水協助清理海洋垃圾,許多卡在珊瑚上的垃圾無法被及時移除,發現的當下已有許多珊瑚出現白化現象,這些珊瑚後續花了約一個月才慢慢恢復正常。

對此,陳麗淑曾與中研院學者邵廣昭等人討論,若保育區都沒有人進入可能並不是件好事,尤其當海洋汙染嚴重,垃圾很多的情況下,都還是必須定期有人去協助清理。因此,保育區在人為管理的情況下或許才是保育珊瑚好方法。

你我都可以為珊瑚盡一份心力

我們還有什麼方法可以保護珊瑚呢?陳麗淑表示,如果你是一個會下水觀測的人,使用珊瑚觀測是個好選擇。無須再多帶任何設備,只要準備珊瑚觀測的卡片,攜帶相機與光源,就可以拍攝並記錄珊瑚的健康狀況。不過若是沒有相關潛水經驗或半路出家的遊客,反而可能在潛水的過程中不慎踢到或傷害珊瑚,因此潛水者必須要具備一定的潛水技術。

海洋保育署(以下簡稱海保署)為推廣友善珊瑚礁生態旅遊,提出「珊瑚礁區你該注意的 8 件事」,包含不踩踏、不揚沙、合格玩家、保持適當距離、使用海洋友善防曬、不餵魚、不吃珊瑚礁魚、減塑行動。

即便沒有下水,在岸上也有許多可以保護珊瑚的方法。舉例來說,在我們常用的防曬乳中,多數含有可能傷害珊瑚的成份,因此在選購時可以優先考慮「海洋友善防曬」。此外,由於珊瑚礁魚類可以協助清理珊瑚礁之中的藻類,讓珊瑚順利生長,我們應盡量避免食用珊瑚礁魚類。所以最重要的,是希望大家一起落實節能減碳,全球暖化是影響珊瑚生存的主要原因之一,若減碳能從個人做起,也是保育珊瑚的積極作為。

「海洋友善防曬」 的成分較不會傷害珊瑚。圖/Pexels

出書、展覽、辦活動 海科館邀你一起守護珊瑚

除了上述的個人保育行為外,海科館也辦理了一系列保育珊瑚計畫。陳麗淑表示,海科館的研究人員會定期前往珊瑚礁進行監測,還會前往各地宣傳及教導大家如何使用珊瑚觀測。

至於在珊瑚復育方面,海科館內也有養殖珊瑚,研究人員會把這些珊瑚移植到野外,或是使用不同的材質,測試珊瑚附著生長的情形等。未來希望透過這些方法,協助加速珊瑚的生長。

在教育方面,去年海科館與行政院環境保護署及科技部等單位,共同主辦的「2020 海洋公民科學家行動計畫」中,包含了「珊瑚保育監測」的主題。對此,海科館團隊舉辦了一系列的「針織珊瑚」活動。「針織珊瑚」主要是前往各地的小學,除了教導珊瑚的知識,以及倡導珊瑚保育外,讓小朋友們藉由織毛線的方式,訴說一則關於珊瑚的故事。每所國小的作品都有自己的主題,也讓小朋友在織毛線的過程中,思考珊瑚對於生態的重要性,從小扎根珊瑚保育知識。並在後續收集作品後,舉辦「陸上造礁 針織珊瑚計畫特展」。

此外,海科館也曾於 2019 年出版《珊瑚很有事:珊瑚保育×環境藝術×手作針織×珊瑚教案》一書,並榮獲第 44 屆金鼎獎。今年更在海科館官網建置「海科館悠遊數位海洋行動學堂懶人包」,整合科普電子書、電子繪本、數位課程學習平台、海洋知識、動畫學習、影片等。陳麗淑表示,透過這些教材與教案的持續推廣,希望能讓更多人利用這些資源,一起守護海洋中的美麗珊瑚。

海洋保育署與臺灣珊瑚保育

海保署於今年透過「臺灣珊瑚監測交流網絡建立與保育策略規劃」計畫,建立珊瑚監測與保育示範點,以及珊瑚監測交流網絡,選訂全臺灣共 32 個地點進行水下珊瑚礁調查。調查結果截至今年 9 月底,澎湖、恆春半島、東部、北部珊瑚覆蓋率多呈現穩定狀態,但小琉球珊瑚礁卻多數已衰退,可見除了受到全球暖化影響,不當的遊憩踩踏行為也對珊瑚礁造成嚴重衝擊。

此外,海保署也與行政院農業委員會水產試驗所共同合作,針對澎湖池東淺坪海域的棲地環境現況進行調查及珊瑚復育,增加棲地多樣性。截至今年 9 月底,珊瑚移植面積已達到 100 平方公尺,其中珊瑚礁魚類包含青嘴龍占(Lethrinus nebulosus)、鸚哥魚(Scaridae)、隆頭魚(Labridae)等也逐漸聚集在移植區域,豐富當地生態。

棕吻鸚哥魚。圖/WIKIPEDIA

此外,有鑒於目前許多單位都在進行珊瑚保育及復育相關工作,海保署今年度與海生館合作成立珊瑚保育專案辦公室,除了作為各單位資料蒐集整合中心,提供數據科學家分析資料外,還能進一步轉化為資訊呈現給大眾,使珊瑚礁相關專家學者、單位,以及一般民眾等,都可藉由此互相交流,同時兼具諮詢、推廣功能,協助提供珊瑚保(復)育相關標準作業方式及技術指導。並設立臺灣珊瑚礁水質採樣點及進行水樣分析,了解水質狀態,以作為後續珊瑚復育棲地及規畫保育方式選擇的依據。

為了鼓勵更多在地民間團隊參與,海保署亦透過辦理「海洋保育在地守護計畫」,支持在地團體進行公民科學、清除珊瑚礁覆網及珊瑚復植,希望能夠結合在地生活方式及資源提出具體保育策略,發揮社會影響力,促進在地參與珊瑚保育及復育作業,並提高民眾對海洋保育的參與及投入。

從政策面、科學面,再到行動面,海保署將持續呼籲全民共同守護臺灣珍貴的珊瑚資源。

海洋委員會海洋保育署正在舉辦 海有問題 我來分析 | 第一屆海洋公民科學家數據松!為臺灣周遭的海洋生態盡一份心力吧!

科學月刊_96
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